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- 水电解制氢设备是氢能产业的核心。水电解制氢设备作为绿电-绿氢转化的核心工艺装备,在2022年备受关注,诸多央企和上市公司积极布局水电解制氢设备制造,发布水电解制氢设备产品。
- 预计2023年水电解制氢设备市场实现翻倍。截止2022年底,全国已有超过100个已建、在建和规划中的可再生能源电解水制氢项目,我们初步预计,2023年国内水电解制氢设备需求将继续增长至1200-1400MW,接近翻倍。到2025年绿氢供应量将达到约50万吨。
- 多晶硅行业仍是水电解制氢设备重要下游应用。2018年以前,主要需求来自于硅料行业和电厂。目前,硅料行业仍是碱性水电解设备的重要客户。我国多晶硅行业在2023年将继续扩产,年度将新增120万吨产能,对应水电制氢设备需求约250-350MW (50-70台1000Nm³/h)。
以下正文
1、2021-2022年电解水制氢市场总览
电解水制氢其基本原理是在直流电的作用下,通过电化学过程将水分子解离为氢气与氧气,分别在阴、阳两极析出。
根据技术及结构原理差异,可分为碱水电解(ALK)、质子交换膜纯水电解(PEM)、阴离子交换膜水电解(AEM)、固体氧化物水电解(SOEC)等方案,前三种反应温度约在70~90摄氏度,SOEC需要在700-800摄氏度的高温下进行反应。其中碱水电解(ALK)、质子交换膜(PEM)电解制氢均已实现商业化应用,AEM和SOEC尚处在实验室开发阶段。
经过几十年发展,目前国内碱性水电解技术成熟度较高,同时没有贵金属作为设备生产原料,因此单价相对较低。相对于碱性水电解,PEM水电解拥有效率高、无碱液、体积小、安全可靠、动态响应好等优点,但由于质子交换膜等核心零部件仍依赖进口,其成本仍是ALK的约5至6倍,国内尚未实现大功率规模化应用。 PEM制氢设备
当前国内可再生能源制氢示范应用项目及主流企业核心产品仍基本以碱性电解槽为主。
根据行业调研数据,2021年中国电解水制氢设备市场规模超过9亿元人民币,出货量超过350MW,2022年估计全年中国碱性电解水制氢设备的出货量约780MW,电解槽总出货量在800MW左右,在2021年基础上实现翻番。
我国头部电解水制氢装备制造企业的市场占有率仍然较高,市场相对集中,全年头部企业设备交付金额超过10亿元人民币,合同签定量超15亿元,Top3企业电解槽总市场占有率接近80%。
根据我们自建氢能项目数据库,截止2022年底,全国已有超过100个已建、在建和规划中的可再生能源电解水制氢项目,其中超半数项目公布了电解水制氢的类型和制氢规模,其中碱性电解水制氢规模合计超过17GW,这些项目主要分布在西北地区、华北地区和东北地区,三区制氢规模占比超95%。由于前述项目规划期从2025到2035年不等,综合考虑土地等因素,我们初步预计,到2025年我国新增可再生能源制取绿氢的供应量将达到约50万吨。
2022年我国已建和正在建设中最大的可再生能源制氢示范应用项目是中国石化新疆库车绿氢示范项目,也是全球在建的最大光伏绿氢生产项目。项目共采购1000Nm³/h的碱性电解槽52套,折合制氢用电负荷260MW,占今年我国水电解制氢交付量的接近1/3,投产后年产绿氢可达2万吨,对推动绿氢产业链发展、推进能源产业转型升级、促进新疆地区经济社会发展、保障国家能源安全具有重要意义。 水电解制氢设备